CN209673990U - 一种激光雷达 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种激光雷达，该激光雷达包括：光收发组件、光隔离件、转台和驱动件，光收发组件包括发射组件和接收组件，发射组件用于发射第一激光束，接收组件用于接收第一激光束经外部物体后形成的第二激光束；光隔离件设在发射组件的出光侧和/或接收组件的入光侧，用于阻隔第一激光束在激光雷达内部形成的杂散光进入接收组件；光收发组件设在转台上；驱动件连接于转台，用于驱动转台绕转动轴转动，以使得转台带动光收发组件转动。通过上述方式，本申请激光雷达能够减少杂散光进入激光雷达的接收组件，降低杂散光对激光雷达测量精度的影响。

Description

一种激光雷达

技术领域

本申请涉及测量测绘技术领域，特别是涉及一种激光雷达。

背景技术

激光雷达是以其发射组件发出的激光束在外部物体上散射而被激光雷达的接收组件接收，根据激光测距原理计算得到外部物体到激光雷达之间的距离。

现有的激光雷达发出的激光束在雷达内部形成的杂散光容易进入接收组件，从而影响了激光雷达的测量精度。

实用新型内容

本申请主要解决的技术问题是提供一种激光雷达，能够减少杂散光进入激光雷达的接收组件，降低杂散光对激光雷达测量精度的影响。

为解决上述技术问题，本申请采用的技术方案是：提供一种激光雷达，该激光雷达包括：光收发组件、光隔离件、转台和驱动件，光收发组件包括发射组件和接收组件，发射组件用于发射第一激光束，接收组件用于接收第一激光束经外部物体后形成的第二激光束；光隔离件设在发射组件的出光侧和/或接收组件的入光侧，用于阻隔第一激光束在激光雷达内部形成的杂散光进入接收组件；光收发组件设在转台上；驱动件连接于转台，用于驱动转台绕转动轴转动，以使得转台带动光收发组件转动。

本申请的有益效果是：区别于现有技术的情况，本申请提供的激光雷达在发射组件的出光侧和/或接收组件的入光侧设有用于阻隔第一激光束在激光雷达内部形成的杂散光进入接收组件的光隔离件，减少进入激光雷达的接收组件的杂散光，进而降低杂散光对激光雷达测量精度的影响。

附图说明

为了更清楚地说明本申请中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。其中：

图1是本申请激光雷达一实施方式的爆炸示意图；

图2是图1中光收发组件一实施方式的结构示意图；

图3是图1中光隔离件一实施方式的结构示意图；

图4是图1中壳体一实施方式的结构示意图；

图5是图1中壳体另一实施方式的结构示意图；

图6是图1中驱动件和转台一实施方式的结构示意图。

具体实施方式

下面结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性的劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

请参阅图1，图1是本申请激光雷达一实施方式的爆炸示意图。激光雷达1包括光收发组件10、光隔离件20、转台30、驱动件40，光收发组件10包括发射组件101和接收组件102，发射组件101用于发射第一激光束A，接收组件102用于接收第一激光束A经外部物体后形成的第二激光束B。在一个实施场景中，发射组件101的光轴与接收组件102的光轴位于同一水平面上，在另一个实施场景中，发射组件101的光轴和接收组件102的光轴位于同一垂直面上。光隔离件20设在发射组件101的出光侧C和/或接收组件102的入光侧D，用于阻隔第一激光束A在激光雷达1内部形成的杂散光进入接收组件102。在一个实施场景中，光隔离件20由金属材料制成，例如铝、钢铁等。在另一个实施场景中，光隔离件20由非金属材料制成，例如聚乙烯、聚氯乙烯等。在一个实施场景中，光隔离件20表面涂覆有黑色材料，以尽可能多地吸收杂散光。在一个实施场景中，光隔离件20通过螺丝与光收发组件10连接。在另一个实施场景中，光隔离件20通过点胶与光收发组件10连接。光收发组件10设在转台30上，在一个实施场景中，光收发组件10与转台30的接触端设有安装孔，转台30上设有与安装孔匹配的定位孔，光收发组件10与转台30通过安装孔与定位孔的匹配连接而相互固定。驱动件40连接于转台30，在一个实施场景中，驱动件40通过螺纹与转台30连接，在另一个实施场景中，驱动件40通过卯榫与转台30连接。驱动件40用于驱动转台30绕转动轴(图中虚线所示)转动，以使得转台30带动光收发组件10转动。

通过上述实施方式，本申请提供的激光雷达1在发射组件101的出光侧C和/或接收组件102的入光侧D设有用于阻隔第一激光束A在激光雷达1内部形成的杂散光进入接收组件102的光隔离件20，减少进入激光雷达1的接收组件102的杂散光，进而降低杂散光对激光雷达1的测量精度的影响。

请结合参阅图2和图3，图2是图1中光收发组件10一实施方式的结构示意图，图3是图1光隔离件20一实施方式的结构示意图。光隔离件20包括第一隔离部201和第二隔离部202，第一隔离部201设于接收组件102上且对应接收组件102的入光元件1021设置，第二隔离部202设于发射组件101上且对应发射组件101的出光元件1011设置。在一个实施场景中，第一隔离部201内壁设有锯齿状凸起，以使得进入第一隔离部201的杂散光在锯齿状凸起上发生多次反射，进而消减杂散光的能量。在另一个实施场景中，除了第一隔离部201内壁设有锯齿状凸起外，第二隔离部202内壁上也设有锯齿状凸起。在又一个实施场景中，上述锯齿状凸起表面为黑色，以尽可能多地吸收杂散光。在又一个实施场景中，第一隔离部201和/或第二隔离部402内壁设有圆弧状凸起或柱状凸起，或锯齿状凸起、圆弧状凸起、柱状凸起中任意两者以上的组合，本实施方式不限制第一隔离部401、第二隔离部402内壁设置的凸起的形状。出光元件1011包括发射透镜E，入光元件1021包括接收透镜F，第一隔离部201的内径R1大于或等于接收透镜F，以包围接收透镜F。第二隔离部202的内径R2大于或等于发射透镜E，以包围发射透镜E。在一个实施场景中，第一隔离部201和第二隔离部202的截面为圆形，在另一个实施场景中，第一隔离部201和第二隔离部202的截面为矩形等，本实施方式对第一隔离部201和第二隔离部202的形状不做具体限制。在一个实施场景中，第一隔离部201靠近接收透镜F一侧的内径小于第一隔离部201远离接收透镜F一侧的内径，第二隔离部202靠近发射透镜E的一侧的内径小于第二隔离部202远离发射透镜E一侧的内径。在一个实施场景中，第一隔离部201和第二隔离部402一体成型，在另一个实施场景中，第一隔离部401和第二隔离部402分体成型。

请继续参阅图1，转台30的侧面301开设有间隔设置的配平孔3011，配平孔3011用于安装配置物，以使得转台30上设置光收发组件10后的质心(图中未标示)位于转台30的转动轴上。在一个实施场景中，配平孔3011等间隔设置于转台30的侧面301，相邻配平孔3011之间以预设弧度等间隔设置于转台30的侧面301，例如π/12、π/8、π/6等。在一个实施场景中，配平孔3011的内径为2-3mm，例如2mm、2.5mm、3mm等，配平孔3011的深度为4mm，本实施方式对配平孔3011的尺寸不做具体限制。在一个实施场景中，配平孔3011的内壁设有螺纹，配置物外周设有与该螺纹匹配的螺纹，配置物通过螺纹与配平孔3011连接。

请结合参阅图1、图4和图5，图4是图1中壳体50一实施方式的结构示意图，图5是图1中壳体50另一实施方式的结构示意图。激光雷达1还包括壳体50，壳体50设有第一容置腔501和第二容置腔502，第一容置腔501用于容置转台30，第二容置腔502用于容置驱动件40。在一个实施场景中，壳体50由金属制成，例如铝合金、钢铁等，在另一个实施场景中，壳体由塑料制成，例如聚乙烯、聚氯乙烯等等。

请结合参阅图1和图6，图6是图1中驱动件40和转台30一实施方式的结构示意图。驱动件40包括驱动电机401和与驱动电机401连接的转轴402，转轴402与转动轴重合。转轴402与转台30连接，且在驱动电机401的驱动下转轴402带动转台30绕转动轴转动。在一个实施场景中，转轴402由金属制成，例如铝合金、钢铁等等。在另一个实施场景中，转轴402由塑料制成，例如聚乙烯、聚氯乙烯等等，转轴402的外周可以设置加强筋，以加强转轴402径向方向上抗变形能力。壳体50的第一容置腔501的底部与转台30之间设有轴承60。转轴402远离驱动电机401的端部4021设有第一孔洞G1，转台30设有对应于第一孔洞G1的第二孔洞G2，通过螺杆穿设第二孔洞G2并与第一孔洞G1螺纹连接，实现转轴402与转台30之间的连接。第一孔洞G1和第二孔洞G2的数量可以为2个、3个、4个等等。在一个实施场景中，转台30对应第一孔洞G1的端部设有与第一孔洞G1匹配的凸起，且第一孔洞G1内部设有弹性卡止件，与第一孔洞G1匹配的凸起上设有与弹性卡止件匹配的凹槽，转台30与转轴402通过弹性卡止件与凹槽的相互配合实现连接。

请结合参阅图1、4、5，第一容置腔501和第二容置腔502之间设有第三孔洞G3，转轴402穿设第三孔洞G3与转台30连接。第一容置腔501和第二容置腔502之间设有至少一个第四孔洞G4，例如1个、2个、3个、4个等。

请继续参阅图1，激光雷达1还包括无线信号接收器70和无线信号发射器(图中未标示)，无线信号接收器70靠近第一容置腔501设置，无线信号发射器设于第二容置腔502中，其中，第一容置腔501和第二容置腔502之间设置的至少一个第四孔洞G4用于为无线信号接收器70与无线信号发射器进行无线信号传输提供通道，以使得无线信号在激光雷达1的内部传播。

请继续参阅图1，激光雷达1还包括无线供电组件80，无线供电组件80包括第一线圈801、第二线圈802和电源电路803，第一线圈801穿设转轴402且设于第一容置腔501中靠近转台30的一侧，第二线圈802与第一线圈801相对设置，且设于转台30靠近壳体50的一侧，电源电路803与光收发组件10电连接。其中，第一线圈801用于与外部电源连接，第二线圈802用于将第一线圈801产生的磁场转换为感应电动势，且第二线圈802与电源电路803连接，以使得电源电路803获得电荷。

请继续参阅图1，激光雷达1还包括遮光罩90，罩设于光收发组件10和光隔离件20，透光罩90设于第一容置腔501靠近光收发组件10的一侧，光隔离件20与透光罩之间90的距离小于1mm，例如0.2mm、0.4mm、0.6mm、0.8mm。透光罩90由塑料制成，例如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚苯乙烯(PS)、聚碳酸酯(PC)、苯乙烯丙烯腈(AS)、苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物(MS)等等。

以上所述仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种激光雷达，其特征在于，所述激光雷达包括：

光收发组件，包括发射组件和接收组件，所述发射组件用于发射第一激光束，所述接收组件用于接收所述第一激光束经外部物体后形成的第二激光束；

光隔离件，设在所述发射组件的出光侧和/或所述接收组件的入光侧，用于阻隔所述第一激光束在所述激光雷达内部形成的杂散光进入所述接收组件；

转台，所述光收发组件设在所述转台上；

驱动件，连接于所述转台，用于驱动所述转台绕转动轴转动，以使得所述转台带动所述光收发组件转动。

2.根据权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，

所述光隔离件包括第一隔离部和第二隔离部，所述第一隔离部设于所述接收组件上且对应所述接收组件的入光元件设置，所述第二隔离部设于所述发射组件上且对应所述发射组件的出光元件设置。

3.根据权利要求2所述的激光雷达，其特征在于，

所述出光元件包括发射透镜，所述入光元件包括接收透镜，所述第一隔离部的内径大于或等于所述接收透镜，以包围所述接收透镜；所述第二隔离部的内径大于或等于所述发射透镜，以包围所述发射透镜。

4.根据权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，

所述转台的侧面开设有间隔设置的配平孔，所述配平孔用于安装配置物，以使得所述转台上设置所述光收发组件后的质心位于所述转台的所述转动轴上。

5.根据权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，所述激光雷达还包括：

壳体，设有第一容置腔和第二容置腔，所述第一容置腔用于容置所述转台，所述第二容置腔用于容置所述驱动件。

6.根据权利要求5所述的激光雷达，其特征在于，所述驱动件包括：

驱动电机和与所述驱动电机连接的转轴，所述转轴与所述转动轴重合；

所述转轴与所述转台连接，且在所述驱动电机的驱动下所述转轴带动所述转台绕所述转动轴转动。

7.根据权利要求6所述的激光雷达，其特征在于，

所述转轴远离所述驱动电机的端部设有第一孔洞，所述转台设有对应于所述第一孔洞的第二孔洞，通过螺杆穿设所述第二孔洞并与所述第一孔洞螺纹连接，实现所述转轴与所述转台之间的连接；

所述第一容置腔和所述第二容置腔之间设有第三孔洞，所述转轴穿设所述第三孔洞与所述转台连接。

8.根据权利要求6所述的激光雷达，其特征在于，所述激光雷达还包括以下至少一者：

无线信号接收器和无线信号发射器，所述无线信号接收器靠近所述第一容置腔设置，所述无线信号发射器设于所述第二容置腔中，所述第一容置腔和所述第二容置腔之间设有至少一个第四孔洞，用于为所述无线信号接收器与所述无线信号发射器进行无线信号传输提供通道；

无线供电组件，包括第一线圈、第二线圈和电源电路，所述第一线圈穿设所述转轴且设于所述第一容置腔中靠近所述转台的一侧，所述第二线圈与所述第一线圈相对设置，且设于与所述转台靠近所述壳体的一侧，所述电源电路与所述光收发组件电连接；其中所述第一线圈用于与外部电源连接，所述第二线圈用于将所述第一线圈产生的磁场转换为感应电动势，且所述第二线圈与所述电源电路连接，以使得所述电源电路获得电荷。

9.根据权利要求5所述的激光雷达，其特征在于，

所述壳体的所述第一容置腔的底部与所述转台之间设有轴承。

10.根据权利要求5所述的激光雷达，其特征在于，所述激光雷达还包括：

透光罩，罩设于所述光收发组件和所述光隔离件，所述透光罩设于所述第一容置腔靠近所述光收发组件的一侧，所述光隔离件与所述透光罩之间的距离小于1mm。